随着国家经济建设的发展，隧道、边坡以及地下空间的开发利用越来越受到人们的重视，尤其是国家在西部大开发的建设中，越来越多的大型水电站已经或即将开工建设，随之而来的各种工程灾害问题也日益增多。因此，对大型地下工程围岩以及边坡岩体质量的稳定性进行可靠的评价就变得尤为重要。岩体质量的可靠性评价是工程设计和施工中安全控制的关键因素，对于可研和设计阶段整体方案的规划、施工过程中开挖和支护方案的制定具有重要的指导意义。工程岩体质量是复杂岩体工程地质特征的综合反映，它不仅客观地反映了岩体结构固有的物理力学特性，而且为工程稳定性分析、岩体的合理利用以及正确选择各类岩体力学参数等提供了可靠的依据。因此，岩体质量评价是连接岩体工程勘察、设计、施工的桥梁与纽带。 在岩体中进行施工，必须对施工区域的围岩加以分类，对岩体质量进行分级评价。当前，对岩体质量的评价方法有很多，而在国内岩石工程中应用较多的岩体分级方法主要有国标《工程岩体分级标准》、RMR分级以及Q系统分级三种。这三种方法的侧重点各不相同，这些方法都是以定性和定量相结合来评价岩体质量的，所考虑的因素都是固定的，而现场的地质条件是千变万化的，所以，这些方法还有待于进一步发展和完善。但岩体质量问题是一个很复杂的矛盾问题，例如，RMR岩体质量分级方法对软岩就不适用，需要建立一种能够处理矛盾问题的新方法，而可拓学理论就是把矛盾问题转化为相容问题。因此，本论文基于可拓学理论以及物元模型对工程岩体的围岩进行质量等级评价，为岩土工程问题的综合评判提供了一种新的思路和手段，得出了一些有意义的研究成果。 (1)可拓学是系统科学、思维科学和数学科学的交叉学科，可拓学的研究对象是矛盾问题，它研究事物的可拓性和可拓规律，并用以解决矛盾问题的方法。其理论支柱是物元理论和可拓集合。它以物元为基本元，建立物元模型；以物元可拓为依据，应用物元变换法化矛盾问题为抽象问题，由于其很强的实际背景，因而在许多领域得到了广防应用。 (2)基于可拓工程方法，在物元模型理论的基础上建立了洞室围岩质量评价的物元模型，提出了采用层次分析法计算物元模型中各评价指标的权系数的方法。通过实际洞室围岩质量等级的关联度计算，对水布垭水电站地下厂房的围岩质量进行了评价，得出了与现场实际相符合的结论。结果表明：层次分析法用于确定洞室围岩质量评价指标的权系数是可行的，并且洞室围岩质量的可拓学评价能够较好地反映洞室岩体的质量等级，具有较好的适用性。 (3)隧道围岩分类问题是受多种因素影响，应用可拓理论识别方法，建立了锦屏水电站深埋长大引水隧洞围岩分类的物元识别模型，通过计算物元关联度给出了定量的识别结果。研究分析表明：可拓识别方法用于隧洞围岩分类是可行的，能够较全面地反映多因素对隧洞围岩分类的影响，对解决岩土工程中类似的问题具有重要的借鉴意义。 (4)基于物元模型的可拓学理论分析，提出了糯扎渡水电站和龙滩水电站高边坡的岩体边坡稳定性的可拓学预测方法。利用岩体边坡稳定性等级和影响因子，构造经典域物元和节域物元，应用物元和可拓集合中的关联函数，建立了岩体边坡稳定性等级可拓预测的简单模型，通过可拓学评价分析，得到了岩体边坡稳定性的预测结果。实例分析结果表明该方法是可行的。 (5)在建立物元模型的过程中，运用了层次分析法确定各评价指标的权系数。物元模型和层次分析法的结合具有一定的科学性，对评价对象不是笼统地计算综合评价值，而是对评价对象由表及里逐层计算，逐层剖析，使得对研究对象的评价更符合客观实际。层次分析法的最大优点是将复杂问题分解为若干层次和若干因素，在各因素之间进行简单的比较和计算，得出不同因素的权重，为最佳方案的选择提供依据。将可拓学理论和层次分析法相结合，利用层次分析法确定影响地下岩体质量的各因素的权系数，利用可拓学理论分析实际评估对象的等级范围，对岩体质量的评估是一种行之有效的方法。